یک شبکه تطبیقی که در 10 گیگاهرتز تنظیم شده است می تواند پس از چیزی کوچک مانند تغییر در طول سیم پیچ یا زاویه نصب تغییر کند. در این فرکانس ها،انتخاب یک محرک با توجه به ارزش نامی nH آن خطرناک است..

محرک های هسته هوا به طور گسترده ای در تطبیق RF ، فیلتر و شبکه های رزونانس استفاده می شوند زیرا بدون هسته مغناطیسی مقادیر کوچک محرک را فراهم می کنند.این باعث از بین رفتن اشباع هسته مغناطیسی و از دست دادن مربوط به هسته می شود، اما محدودیت های فرکانس بالا را از بین نمی برد. Q، فرکانس خودسازنده (SRF) ، ظرفیت انگل و طرح PCB هنوز هم چگونگی رفتار کویل در مدار واقعی را تعیین می کند.

چه چیزی باعث می شود که یک محرک هسته هوا در فرکانس های RF محدود شود؟

یک کویل RF عملی بهتر توسط یک مدار معادل حاوی:

L لوله ای

Rs

Cp ‬ ظرفیت پاراسیتی بین پیچ ها و سازه های اطراف

با افزایش فرکانس، Cp اهمیت بیشتری پیدا می کند.

fSRF ≈ 1 / (2π√LCp)

این یک مدل ساده است، نه یک پیش بینی دقیق برای یک کویل مایکروویو طول سرب، پد های PCB، ظرفیت توزیع شدهوسایل آزمایش و سازه های رسانا در نزدیکی می توانند همه رزونانس اندازه گیری شده را تغییر دهند.

زیر SRF، دستگاه عمدتاً به عنوان یک محرک رفتار می کند. در نزدیکی رزونانس، مقاومت آن به سرعت تغییر می کند. فراتر از منطقه رزونانس،ممکن است دیگر رفتار محرک مورد انتظار مدار را ارائه ندهد.

به همین دلیل است که SRF و مقاومت در مقابل فرکانس اهمیت بیشتری نسبت به induktance نامی به تنهایی در برنامه های مایکروویو دارند.

چرا Q مهم است؟

ساخت هسته هوا از دست دادن هسته مغناطیسی را از بین می برد و باعث می شود Q بالا در محدوده RF مناسب امکان پذیر باشد. اما Q یک مقدار ثابت نیست.

مقاومت پیچ و تاب، اثر پوست، اثر نزديکي و پيوند انگل ها همگي با فرکانس تغيير مي کنند.بنابراین یک کویل توصیف شده به عنوان QQ بالا ممکن است نامناسب باشد اگر Q آن در حال حاضر در اطراف باند عملیاتی مورد نظر سقوط کرده است.

برای یک شبکه تطبیقی 10 گیگاهرتز، Q در اطراف فرکانس عملیاتی واقعی مفیدتر از یک مقدار قله Q اندازه گیری شده بسیار پایین تر از 10 گیگاهرتز است.

هسته هوا در مقابل سایر محرک های RF

ساختارهای مختلف مشکلات متفاوتی را حل می کنند.

بنابراین یک محرک هسته هوا به طور خودکار بهترین محرک RF نیست. انتخاب بستگی به پهنای باند، محرک، جریان و رفتار موانع مورد نیاز دارد.

HALA0600503R:یک نمونه RF 7 nH

HALA0600503R هوا محرک هسته ای HOAN یک مثال عملی از یک کویل کوچک برای برنامه های مایکروویو ارائه می دهد.

پیچیدگی شش دور و قطر داخلی 0.3 میلی متر همچنین نشان می دهد که چرا هندسه مکانیکی نمی تواند از مشخصات الکتریکی جدا شود.هندسه سرب و نصب PCB به شبکه انگل در اطراف 7 nH نامی کمک می کند.

مقدار 5 ≈ 20 گیگاهرتز محدوده فرکانس توصیه شده برای کاربرد است. این باید به این معنی تفسیر نشود که ویژگی های Q، مقاومت یا ورودی در کل این محدوده ثابت باقی می ماند.

طرح PCB بخشی از مدار RF است

در چندین گیگاهرتز، PCB و جزء به طور موثر به عنوان یک ساختار RF عمل می کنند.

چند قانون عملي مهم هستند:

لوله ها رو کوتاه نگه داريد، رساناي بيشتري باعث افزايش نفوذ انگل ميشه

از پوشک های بی نیاز بزرگ اجتناب کنید. فضای اضافی پوشک می تواند ظرفیت انگل را افزایش دهد.

جهت گیری کویل را ثابت نگه دارید. یک کویل هسته هوا دارای یک میدان الکترومغناطیسی در معرض قرار دارد، بنابراین تغییر موقعیت خود را نسبت به خطوط انتقال،ساختارهای زمینی یا اجزای نزدیک می توانند اتصال را تغییر دهند..

محفظه ي آخر رو چک کنين، پوشش هاي محافظ و فلز نزديک مي تونه محیط الکترومغناطيسي اطراف پیچ و تاب رو تغيير بده

برای HALA0600503R، HOAN توصیه می کند که کویل را عمودی به عنوان عملی نسبت به خط انتقال RF نگه دارید.

بررسی کویل نصب شده، نه فقط ارزش صفحه داده

برای کاربردهای مایکروویو، یک تحلیلگر شبکه بردار (VNA) می تواند برای ارزیابی قطعات نصب شده در یک لامپ PCB نماینده استفاده شود.

بسته به پیکربندی آزمایش، S11 می تواند به ارزیابی رفتار بازتاب و مقاومت کمک کند، در حالی که S21 می تواند ویژگی های انتقال یا انزوا را از طریق شبکه آزمایش نشان دهد.

اندازه گیری تنها زمانی معنی دار می شود که لامپ تعریف شود. مواد PCB، هندسه خط انتقال، سطح مرجع کالیبراسیون، جوش و موقعیت کویل همه می توانند بر نتیجه تأثیر بگذارند.

در طول تأیید نمونه اولیه، حالت نصب مورد نظر را ابتدا اندازه گیری کنید. سپس بعد از تغییر طول سرب یا معرفی ساختار محافظ نهایی، اندازه گیری را تکرار کنید.تغییر قابل توجهی در پاسخ نشان می دهد که انگل های نصب به طور قابل توجهی به رفتار مدار کمک می کنند.

سوالات عمومی

چرا در مدارهای RF فرکانس بالا از محرک های هسته هوا استفاده می شود؟

آنها مقادیر اندکشی کوچک را بدون اشباع هسته مغناطیسی یا از دست دادن مربوط به هسته ارائه می دهند. این باعث می شود که آنها در مطابقت RF مفید باشند،فیلتر کردن و شبکه های رزونانس که در آن Q و رفتار فرکانس بالا مهم است.

آیا محرک های هسته ی هوا دارای فرکانس خودسازنده ای هستند؟

آره، ظرفیت انگل بین پیچ و پیچ ها و ساختارهای اطراف با نفوذ کویل ارتباط برقرار می کنه و خودرنسی تولید می کنه

هسته هوا یا محرک مخروطی: کدام را باید استفاده کنم؟

استفاده از یک محرک هسته هوا هنگامی که محرک کوچک و رفتار کنترل شده در یک باند RF تعریف شده مورد نیاز است. یک محرک مخروطی به طور کلی برای خفه شدن RF پهن باند در شبکه های تعصب مناسب تر است.

انتخاب یک محرک هسته هوا برای طراحی RF شما

برای مدارهای مایکروویو، با مقدار بیشتری از مقدار حثیت شروع کنید.

به HOAN فرکانس عملیاتی، انندکتانس مورد نیاز، جریان، فضای موجود PCB و الزامات نصب را ارائه دهید.اطلاعات طرح PCB همچنین می تواند به ارزیابی اینکه آیا یک محرک هسته هوا موجود یا یک هندسه کویل سفارشی برای برنامه مناسب تر است کمک کند.